晶體偏振器件

一、偏振棱鏡(léngjìng)(Polarizingprism)1.尼科耳棱鏡(léngjìng)(Nicolprism)2.格蘭－湯姆遜（Glan-Thompson）棱鏡(léngjìng)3.格蘭－付科棱鏡(léngjìng)（Glan-foucaultprism）二、偏振分束棱鏡(léngjìng)1.渥拉斯頓棱鏡(léngjìng)（Wollastonprism）2.洛匈棱鏡(léngjìng)（Rochonprism）三、波片（Waveplate,位相延遲器）1、/4波片(Quarter-waveplate)2、/2波片(Half-waveplate)3、全波片(Full-waveplate)四、補償器(Compensator)§15-5晶體(jīngtǐ)偏振器件,p.489精品資料一、偏振(piānzhèn)棱鏡(Polarizingprism)材料(cáiliào)：方解石(Calcite)(一)偏振起偏棱鏡第五節(jié)晶體偏振器件作用：起偏（檢偏）、分束。負單軸晶體，no

ne2塊晶體的膠合劑—加拿大膠精品資料1.格蘭(ɡélán)－湯姆遜（Glan-Thompson）棱鏡光垂直于棱鏡(léngjìng)端面入射時AAqA＝光軸oeCanadabalsam制作原理一、偏振棱鏡(Polarizingprism)光軸主平面垂直于圖面，O光垂直于主平面e光在主平面內(nèi)O光發(fā)生全反射精品資料2.格蘭(ɡélán)－付科棱鏡（Glan-foucaultprism）qqAAa)光軸垂直于入射面eo0.56IIqqAAb)光軸平行于入射面eo0.86I一、偏振(piānzhèn)棱鏡(Polarizingprism)空氣層精品資料68。71。90。77。光軸3.尼科耳棱鏡(léngjìng)(Nicolprism)Canadabalsam制作(zhìzuò)原理孔徑優(yōu)缺點71。一、偏振棱鏡(Polarizingprism)n=1.53棱鏡的角度，折射率的匹配，不超過30o精品資料AAqA＝光軸孔徑角的限制當入射光束不是平行光或平行光非正入射時，棱鏡的全偏振(piānzhèn)角或孔徑角受到限制。i'oe孔徑(kǒngjìng)缺點ioe2.格蘭－湯姆遜（Glan-Thompson）棱鏡一、偏振棱鏡(Polarizingprism)上偏角下偏角不適合高度會聚和分散的光束。在膠面上O光入射角….臨界角時，不發(fā)生全反射。精品資料渥拉斯頓棱鏡(léngjìng)：利用兩個正交的光軸分解光。材料：冰洲石。二、偏振(piānzhèn)分束棱鏡制作原理思考ff缺點1.渥拉斯頓棱鏡（Wollastonprism）

O光精品資料2.洛匈棱鏡(léngjìng)（Rochonprism）材料：石英(shíyīng)（正晶體）制作原理思考f二、偏振分束棱鏡O光精品資料三、波片（Waveplate,位相延遲(yánchí)器）波片的作用是：使兩個振動方向相互垂直(chuízhí)的光產(chǎn)生位相(phase)延遲。o光和e光通過波片時的光程差(Opticalpathdifference)與位相差(Phasedifference)：d是波片厚度制作：用單軸透明晶體做成的平行平板，光軸與表面平行。制作玻片時通常標出快（或慢）軸。精品資料兩個頻率相同、振動方向(fāngxiàng)垂直的單色光波的疊加合振動的大小和方向隨時間變化，合振動矢量末端運動軌跡(guǐjì)方程為：2a12a2EyExy不同φ值的偏振.精品資料橢圓形狀分析：()EyEx3π/2<δ<2πEyExδ=0EyEx0<δ<π/2EyExδ=π/2EyExπ/2<δ<πEyExδ=πEyExπ<δ<3π/2EyExδ=3π/2偏振光的分類(fēnlèi)與表示不同(bùtónɡ)φ值的偏振.右旋左旋精品資料快軸：波片（晶體中）中傳播速度快的光矢量(shǐliàng)(Lightvector)方向為快軸。慢軸：稱波片中傳播速度慢的光矢量(shǐliàng)(Lightvector)方向為慢軸。波片的快軸和慢軸：快軸(Fastaxis)和慢軸(Slowaxis)波片的快、慢軸與晶體光軸的關系？波片是透明的晶體制成的平行平面薄片，晶體光軸平行于波片的入射表面。負單軸晶體中，e光比o光傳播速度快，e光的光矢量(shǐliàng)方向為快軸。e光的光矢量(shǐliàng)在主平面內(nèi)，平行光軸，即快軸平行于光軸。正軸晶體中，o光比e光傳播速度快，o光的光矢量(shǐliàng)方向為快軸。0光的光矢量(shǐliàng)垂直主平面內(nèi)，垂直光軸，即快軸垂直于光軸。三、波片（Waveplate,位相延遲器）精品資料圖1-b-1)光線垂直(chuízhí)入射時的雙折射現(xiàn)象(晶體表面平行于光軸)eeAoAAoAO’EOE’入射光(Incidentray)

光軸opticalaxis圖1-b)三、用惠更斯作圖法求取(qiúqǔ)光線方向p.485-486主面平行于紙面O光垂直于紙面e光平行于紙面折射光方向只有一個，但o光和e光速度不同，通過晶體后，產(chǎn)生一個相位差。應用。晶體光軸平行于波片的入射表面。精品資料1、全波片(Full-waveplate)稱該晶片為全波片。全波片的性質(zhì)(xìngzhì)1）不改變?nèi)肷涔獾钠駹顟B(tài)；2）只能增大光程差。三、波片（Waveplate,位相延遲(yánchí)器）精品資料O光和e光產(chǎn)生(chǎnshēng)的光程差稱該晶片為二分之一波片。2、/2波片(Half-waveplate)1）圓（橢圓）偏振光入射時，出射光仍為圓（橢圓）偏振光，只是旋向相反；2）線偏振光入射時，出射光仍為線偏振光。若入射的線偏振光與快（慢）軸夾角為，出射光的振動方向向著快（慢）軸轉(zhuǎn)動了2。三、波片（Waveplate,位相延遲(yánchí)器）全波片的性質(zhì)精品資料線偏振光通過半波片后光矢量(shǐliàng)的轉(zhuǎn)動線偏振光通過半波片后光矢量(shǐliàng)的轉(zhuǎn)動入射時Entrance快（慢）軸出射時(Exit)三、波片（Waveplate,位相延遲器）精品資料則稱該波片是1/4波片，1/4波片的最小厚度(hòudù)：若當n0>ne時，e光超前，波片的快軸為e矢量(shǐliàng)方向。3、/4波片(Quarter-waveplate)三、波片（Waveplate,位相延遲器）精品資料三、波片（Waveplate,位相延遲(yánchí)器）幾點注意：波片是對特定的波長而言。波長—片厚度(hòudù)自然光入射波片時，出射光仍然是自然光。為改變偏振光的偏振態(tài)，入射光與波片快軸或慢軸成一定的夾角。精品資料1）線偏光入射時若入射線偏光光矢量方向與快、慢軸方向一致(yīzhì)時，出射仍為線偏光。---若入射線偏光光矢量方向與快、慢軸都成45度時，出射光為圓偏光。---若入射線偏光光矢量方向與快、慢軸都成其它角度時，出射光為橢圓偏光。---三、波片（Waveplate,位相延遲(yánchí)器）波片的性質(zhì)精品資料2）圓偏振光通過(tōngguò)四分之一波片后，變?yōu)榫€偏振光。3）橢圓偏振光入射時若長軸或短軸方向與波片的快、慢軸方向一致時，出射光為線偏光(piānɡuānɡ)；若為其它方向時，出射光仍為橢圓偏光(piānɡuānɡ)。三、波片（Waveplate,位相延遲器）波片的性質(zhì)精品資料四、補償器(Compensator)巴比涅（Babinet）補償器d1d2入射光(incidentlight)微量移動(yídòng)在兩塊光楔中入射光都垂直(chuízhí)于光軸，都有雙折射發(fā)生。當線偏振光射入補償器后，產(chǎn)生傳播方向相同、振動方向相互垂直的o光和e光；并且，在光楔中的o光（或e光）在下光楔中變成了e光（或o光）。鍥角很小，認為2束光不分離精品資料四、補償器(Compensator)—產(chǎn)生(chǎnshēng)的相位差巴比涅（Babinet）補償器d1d2入射光(incidentlight)微量移動，適合細微(xìwēi)光束。在某